Громоотвод нужен ли или нет. Стоит ли заниматься молниезащитой? Поражающие факторы разрядов атмосферных разрядов

Нужна ли молниезащита?

Молнии, атмосферные разряды постоянный и практически повсеместный спутник людей. Их ужасающая сила представлялась нашим предкам проявлением воли богов. В мировой науке и практике разработаны эффективные методы защиты от последствий атмосферных разрядов. Защита от молнии - это комплекс мер по защите жизни и здоровья человека и его имущества. В настоящий момент молниезащита , как набор норм, приёмов и средств, является динамично развивающейся частью мировой техники.

Молния и её поражающие факторы.

Атмосферные разряды имеют сокрушительную силу и их разнообразные последствия представляют серьёзную угрозу для жизни человека и его имущества.

Существует несколько молниевых теорий, но главное то, что разность потенциалов до 1000 kV в облаках по отношению к поверхности земли вызывает разряд чудовищной силы до 200kA, который сопровождается вспышками, раскатами грома. Разогрев атмосферного канала разряда достигает 30 000 град. Средняя продолжительность разряда, наиболее часто возникающего удара молнией "облако-земля", составляет примерно 60-100 мкс. Многообразие поражающих факторов и последствий удобнее проанализировать на примере таблицы.

Из вышеперечисленного можно сделать выводы:

• молнии, грозовой потенциал представляет для жизни человека и его имущества реальную и многообразную угрозу.
• окружающая человека среда, по мере насыщения чувствительным современным электронным оборудованием, стала чрезвычайно уязвимой к воздействию атмосферных и коммутационных перенапряжений.

В качестве примера можно привести следующие статистические данные: более 25% страховых выплат в Германии приходится на покрытие ущерба от молнии и перенапряжений.

Необходимость молниезащиты и защиты от перенапряжений не вызывает сомнения у каждого, кто стал очевидцем последствий атмосферных разрядов.

Краткий перечень проблем связанных с защищённостью существующих сооружений, проектированием и реализацией молниезащиты зданий на территории РФ.

В своей основе проблемы российской молниезащиты имеют нормативный характер. Действующие на территории РФ нормы в области молниезащиты не отражают, в полной мере, достижений современной науки и техники. Эффективные методы и средства молниезащиты наиболее полно представлены в нормах МЭК (Международная электротехническая комиссия) и подтверждены широким практическим применением в промышленно развитых странах.

Для удобного восприятия текста статьи необходимо привести функциональные названия базовых разделов системы молниезащиты, принятых в международной практике.

При весьма обобщённом сравнении мировых и российских стандартов можно сделать ряд принципиальных выводов.

По разделу внешней молниезащиты:

• В отличии от норм РФ в стандартах МЭК детально разработан метод защиты посредством наложения молниеприёмных контуров (сетки) на сложные кровли зданий в сочетании с защитой выступающих частей.
• В российском руководящем документе "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений" (РД 34.21.122-87) не закреплена мировая практика применения антикоррозионных материалов и элементов заводской готовности, в том числе заземлителей и болтовых соединителей из оцинкованной стали в заземляющих устройствах.
• В той же инструкции обусловлена однозначная практика приёма удара молнии металлическим кровельным покрытием. В тоже время в нормативных документах МЭК этот метод применяется только в том случае, когда отсутствует необходимость обеспечить сохранность данного покрытия.

По разделу внутренней молниезащиты:

На данный момент международная концепция зональной защиты от импульсного перенапряжения электроустановок зданий, информационных и телекоммуникационных систем, электронного оборудования и оконечных устройств, практически находится вне поля деятельности российских специалистов.

• В нормах МЭК тщательно отработаны правила и рекомендации на применение ограничителей перенапряжения в соответствии с зональной концепцией внутренней молниезащиты, а также требования к ним. В тоже время в новой редакции ПУЭ содержится лишь фрагментарное указание о необходимости установки разрядников на вводных электрических шкафах при воздушном вводе питающей линии.
• В российских нормах не разработан комплекс методов и средств по защите от грозовых и коммутационных перенапряжений современных слаботочных сетей, оборудования и устройств.

В результате можно привести неполный перечень реальных проблем, с которыми сталкиваются застройщики, подрядчики и владельцы недвижимости.

В условиях отсутствия практики применения элементов заводской готовности реализовать эффективную внешнюю молниезащиту коттеджей, усадеб и подобных зданий возможно только с применением отдельно стоящих высоких стержневых молниеприёмников. Как правило, застройщиков и владельцев не устраивает данное решение, т.к. нарушается архитектурная индивидуальность здания, а его реализация сопряжена со значительными затратами.

Использование металлического кровельного покрытия (особенно металлочерепицы) в качестве молниеприемника может привести к деформации и разрушению листового материала, а также возгоранию ниже расположенных горючих материалов конструкций кровли.

Возникают трудности при устройстве внешней молниезащиты на реконструируемых промышленных, общественных и административных зданиях. На таких объектах дешевле выполнить внешнюю молниезащиту и заземление независимо от токоведущих строительных конструкций, чем определять их пригодность и реконструировать. В условиях практической недоступности на рынке элементов заводской готовности эффективно и экономично реализовать молниезащиту данных объектов затруднительно.

Выполненные из подручных материалов в построечных условиях части молниезащиты и заземляющие устройства имеют, как правило, невысокую долговечность, недостаточную степень защиты от прямого удара, лишены средств защиты от занесённого и наведённого грозового потенциала.

Общественные и промышленные здания городской застройки, имеющие защиту от прямого удара молнии с использованием токопроводящих строительных конструкций, как правило, оснащены электроустановками без устройств внутренней молниезащиты. Владельцы и эксплуатирующие организации могут понести значительные затраты на ликвидацию последствий и покрытие ущерба от грозовых и коммутационных перенапряжений в сетях.

С каждым годом всё шире применяются в быту, управлении, промышленности и связи дорогостоящее и чувствительное к импульсному напряжению информационно-технологическое оборудование, системы телекоммуникации и автоматизации. Бесперебойная их работа и сохранность требует комплексного и квалитетного оборудования по ограничению грозовых и коммутационных перенапряжений с доступными пониманию специалистов правилами применения, инсталляции и эксплуатации.

В данных условиях вызывает живой интерес тема возможного снижения рисков страховых компаний, и соответственно, размера тарифов для страхователей недвижимости и имущества.

Специалисты предлагают Вам создавать новый уровень безопасности домов, в которых Вы живёте, которые Вы строите, оборудуете и проектируете. Комплексное оснащение системным оборудованием ведущего германского производителя OBO Bettermann - проверенное временем эффективное решение по защите от молнии и импульсных перенапряжений.

Громоотвод в частном доме – это вещь необходимая, но далеко не все знают, как оно работает и для чего вообще нужно. Само название громоотвод в корне неверное, так как гром – это звук.

А зачем его отводить? Это невозможно, да и лишено всякого смысла, а вот молния и молниеотвод – другое дело. Природное явление может представлять реальную угрозу для жилых домов, но так как все привыкли говорить именно о громоотводе, будем пользоваться и этим «термином» тоже.

Система молниеотвода, смонтированная на коньке крыши

Молниеотвод – это металлический шпиль, устанавливаемый на самую высокую точку здания в вертикальном положении или рядом с ним на отдельно стоящей мачте, которая будет выше крыши дома.

Его задача – защищать здание от удара молнии. Штырь по системе металлических проводников, проходящий по кровле и фасаду строения подсоединен к металлическому контуру, который закопан в землю.

Многие не знакомы с тем, как работает громоотвод. Мыслится это так – при ударе молнии в здание, она будет притянута к шпилю. Заряд стечет по проводнику в землю, где благополучно рассеется.

Если молния попадет в громоотвод, именно так и произойдет, но действует это устройство совершенно иначе – его задача не отводить удары, а не давать им случаться вообще. Как это работает? Приготовьтесь погрузиться в мир теоретической и экспериментальной физики – вперед!

Принцип работы громоотвода для частного дома

Объяснение очень простое:

• Во время дождя начинают образовываться грозовые облака, в которых разделяются разряды. То есть, мельчайшие капли воды, из которых они состоят, получают положительные и отрицательные заряды, причем последние скапливаются в основном в нижней части кучевого облака.

• Под заряженным облаком на земле, зданиях и других объектах начинают индуцироваться и скапливаться положительные заряды.

• По мере накопления зарядов, между облаком и земной поверхностью увеличивается напряженность электрического поля. Максимальная разница потенциалов достигает нескольких миллионов Вольт. Эта разница и служит причиной образования молнии – атмосфера выступает проводником, через который напряжение разряжается, ослабляясь.
• При образовании молнии первым возникает ступенчатый лидер.

• Лидер — это слабосветящийся разряд, движущийся по направлению к земле от облака. Его скорость в атмосфере достигает 50 000 км/сек. Проводник – это воздух, неоднородный по своей структуре. Молния выбирает путь наименьшего сопротивления до точки, к которой устремилась. Под неоднородностью понимается наличие мест с большим количеством заряженных частиц, с повышенной электропроводностью.
• По мере приближения к поверхности земли лидер «выбирает» те места для удара, где накоплено больше всего положительных индуцированных зарядов.
• В момент соприкосновения все отрицательные заряды, которые находятся в ионизированном канале начинают стекать в землю – первыми проходят заряды из самого канала, а потом заряды из облака, то есть разряд идёт снизу-вверх.

Все знают, что молния выбирает для удара самые высокие объекты, например, дома, деревья, вышки или мачты. Однако это не закон – здесь прослеживается влияние других факторов. Многое зависит от электропроводности материала. Простой пример – в деревьях течет сок. Будучи водой с примесями, он хорошо проводит электричество. Индуцированные в земле заряды перетекают к его вершине, притягиваясь к отрицательным зарядам облака. Получается, что расстояние до облака сокращается, и ступенчатому лидеру проще ударить в это место.

Так произойдет, если дерево стоит одно в округе, но когда объектов много, все может сложиться иначе.

Совет! Напоминаем, что прятаться во время грозы под высокими деревьями на открытой местности опасно. Велика вероятность попадания в него молнии.

Описанное перетекание зарядов происходит и по зданиям и другим конструкциям. Когда объектов много, их высота перестает иметь значение. Молния предпочтет объект с большей электропроводностью, даже если он будет ниже. Это полностью объясняет поведение этого природного явления.

Иногда случается так, что молния не трогает высокого здания, а бьет в какую-нибудь будку, находящуюся поблизости. Причина кроется в том, что здесь зарядов накоплено больше. Произойти это может из-за водоносного слоя, находящегося в этой точке, а вода, как хороший проводник, будет накапливать много индуцированных зарядов.

Очень часто можно видеть пораженные молнией деревья в руслах рек, а, как известно, реки текут по самым низинным местам рельефа. Все это происходит по той же причине. Поэтому от рек и водоемов во время грозы тоже лучше держаться подальше.

Читайте также

Строительство односкатной крыши в доме

Как работает молниеотвод

Теперь давайте разбираться с тем, как молниеотводу удается уберегать дома от попадания молнии.

1. Итак, в земле возникает множество индуцированных зарядов, которые перетекают вверх по предметам. Особенно сильно это будет проявляться на заостренных объектах, как шпиль громоотвода.
2. Казалось бы, заряды накопятся на мачте и молния в нее ударит, но так не происходит, из-за того что на верхушке устройства возникает постоянно горящий коронарный разряд, через который положительные заряды из земли начинают стекать в направлении облака. Благодаря этому заряды не успевают накапливаться в достаточном количестве, а так как поблизости наверняка найдутся более заряженные объекты, молния предпочтет для удара их.
3. В результате вероятность попадания молнии в громоотвод падает почти до нуля – такое случается, но крайне редко. Даже в Эйфелеву башню бывает да и попадет разряд.

Как видите, все предельно просто и понятно. Не нужно быть физиком, чтобы понимать причину природных явлений. В общем, на вопрос, нужен ли громоотвод в частном доме, мы ответили. Теперь давайте разбираться с тем, как его смонтировать.

Как установить громоотвод в частном доме своими руками

Разновидностей молниеотводов придумано огромное количество – есть много самодельных разработок, которые просты и не очень по строению и обходятся владельцам практически бесплатно, есть и готовые решения, приобретаемые в магазине. Конечно, последние обеспечивают лучшую защиту, так как расчет конструкции производится профессионалами. При этом решение от производителя проще смонтировать – система является модульной, она надежно закреплена и выглядит очень аккуратно.

Лучшие производители

Производителей систем грозозащиты на рынке представлено много. Так как с таким вопросом люди сталкиваются крайне редко, то и названия компаний им говорят мало о чем. Представляем вниманию читателя список фирм, продукция которых ценится в России и остальном мире.

Компания, фото:	Описание:
	Один из лидеров рынка родом из Германии. Продукция этой компании представлена на российском рынке с 2003 года. По все стране имеется развитая дистрибьюторская сеть. Товары этой компании считаются эталоном качества. Их стоимость выше, чем у прочих аналогов.
	Международный электротехнический концерн. Основан в 1937 году во Франции. Выпускает полный спектр устройств для сборки качественных и долговечных систем молниезащиты.
	Еще один знаменитый германский бренд, выпускающий оборудование для молниезащиты. Девиз данной компании – безопасность для человека. Их системы надежны, но и цену имеют соответствующую.
Терра Цинк	Продукция зарубежных компаний обходится достаточно дорого, поэтому многие предпочитают покупать товары российских или стран ближнего зарубежья производителей. Белорусская компания «Терра Цинк» наладила выпуск систем молниезащиты, качество которых мало чем уступает прочим аналогам. Для установки можно приобрести полный комплект оборудования от этого производителя.

В чем может быть разница по качеству подобных статических систем, спросите вы? Прежде всего, речь идет о толщине металла, надежности креплений, о толщине слоя цинкового покрытия, если проводники используются стальные. Особенно важно последнее, так как при истончении покрытия металл быстро ржавеет. Купить можно продукцию и других производителей, но читайте предварительно отзывы в интернете.

Комплект заводской молниезащиты

Модели громоотводов существуют самые разные, но общее назначение деталей у них похожее. Проектирование системы осуществляют до покупки. Собирается она из следующих деталей.

Детали, фото:	Описание:
Токоотвод	Железный стержень, который и формирует основную часть системы громоотвода. Его диаметр составляет 8 мм, крепится он к разным поверхностям через специальные кронштейны. Процесс установки разберем дальше.
Коньковый держатель	Токоотвод необходимо пропустить через всю крышу по самой высокой ее части, коей является конек. Для монтажа используются скругленные и треугольные коньковые держатель, которые подбираются под форму конька.
Молниеприемный стержень	Это тот самый штырь, на конце которого горит коронный разряд. Монтируется он в самую высокую точку крыши. Габариты у этой детали бывают разные. Иногда их делают в виде больших мачт.
Основание молниеприемника	В некоторых системах молниеприемник монтируется на бетонное основание. В других моделях он крепится при помощи металлических кронштейнов прямиком к стенам дымоходов и вентиляционных шахт.
Зажим прута на штыре	Этот соединитель используется для подключения штыря к токоотводу.
Зажим «прут-прут»	Эта деталь похожа чем-то на предыдущую, но используется она для соединения двух концов прутов.
Держатель на водосток	Для фиксации токоотвода на водостоках применяются вот такие держатели.
Контрольно-измерительный колодец грунтовой	Эта полимерная коробка вкапывается в землю. В нее заходит токоотвод и соединяется со штырем заземления. При необходимости ревизии, в колодец остается удобный доступ.
Штырь заземления токоотвода и фурнитура для него	Заземление требуется хорошо заглубить ( можете узнать из статьи на нашем сайте). Для этого используется составной штырь, который может быть забивным или винтовым. При сборке детали используется заостренный наконечник, облегчающий вход в грунт, стержни с резьбой на концах, соединительная резьбовая муфта и боек, через который можно наносить удары кувалдой без риска повредить резьбу, или вставлять его в перфоратор.
Смазка электроповодащая	Используется для защиты соединений и улучшения их токопроводящих свойств.

Так же в список можно добавить кровельные и стеновые кронштейны, через которые токоотвод монтируется на соответствующие поверхности.

Молниезащита частного дома своими руками — чем устанавливать громоотвод

Подобные системы хороши тем, что для установки не требуется специализированного инструмента – применяется то, что есть в доме у каждого хорошего хозяина, а именно:

• Перфоратор для бурения монтажных отверстий
• Гаечные ключи для заворачивания болтовых соединений.
• Большой молоток или кувалда для забивания штыря заземления в грунт.
• Кисточка для нанесения смазки на соединения.
• Лопата и лом для копки траншеи под токоотвод и контрольно-измерительный колодец.

Схема громоотвода в частном доме – порядок сборки

Теперь давайте рассмотрим пошаговый порядок действий при монтаже громоотвода. В качестве примера разберем комплект оборудования от компании «DEHN+SOHNE».

1. Двускатную кровлю без надстроек проще всего выполнить при помощи круглого токоотвода. Сделан он может быть из алюминия или оцинкованной стали.
2. Первым делом монтируются коньковые держатели. Эти детали состоят из двух скругленных скоб и винтового зажима. Они могут раздвигаться и регулироваться под размер конкретного конька.

1. На держателях вкручиваются кронштейны с защелками, в которые впоследствии будет вставляться токоотвод. Детали нужно расставлять по всему коньку с шагом 100 см. Это позволит пруту не провисать под собственным весом.
2. Затем устанавливаются кровельные держатели, имеющие штампованную часть для загиба. Крепятся они на саморезы прямо к обрешетке, находящейся под кровельным материалом. Перед установкой кровля частично разбирается. Проще всего провести такие манипуляции с черепицей, тот же профнастил придется откручивать целым листом. Шаг расстановки этих держателей также составляет 100 см. Их пускают по одному из краев здания.

1. В коньковые держатели монтируется токоотвод. Для этого достаточно откинуть все защелки, установить круглый проводник, и защелкнуть фиксаторы обратно. Края прута необходимо сделать длиннее крыши примерно на 15 см с каждой стороны. После установки они загибаются под углом 45 градусов вверх. Это позволит увеличить зону охвата защиты.

1. Затем аналогичным способом монтируется стеновая и кровельная части токоотвода. Прут повторяет форму строения и нигде его не касается. При прохождении водостока ставится специальный держатель для этого места.

1. Присоединение токоотвода к молниеприемнику осуществляется при помощи клеммы типа MV. Чтобы соединение было надежным винты затягиваются с усилием 25 Ньютон метров.
2. Путей можно сделать несколько. Растекание тока молнии по разветвленной сети приводит к снижению электромагнитного поля внутри защищаемого объема. Так работает экранирующий эффект.

1. Особое внимание следует уделить узлу соединения токоотвода и контура заземления. Чтобы была возможность нормально измерять сопротивления проводников, это соединение делается разъемным – при помощи кольцевой клеммы с двумя болтами. В качестве контура заземления могут быть использованы металлические стержни арматуры фундамента – такое решение реализуемо на этапе . Отдельные пруты арматуры при этом соединяются при помощи сварки. На выходе к ним присоединяется через специальные соединители металлические плоские полосы.

1. Если на крыше имеются надстройки, например, каминная труба или антенна, то нужно побеспокоиться и об их защите. Для этого применяют стержневые молниеприемники, устанавливаемые вертикально. При помощи клемм и кронштейнов сооружается высокая конструкция, как показано на следующей картинке.

Также можно молниеприемник закрепить на самой надстройке, если применить специальные кронштейны и изолированный токоотвод. Для соединения отдельных веток молниезащиты можно использовать токоотвод, так как к нему ранее был подсоединен металлический кронштейн.

Молниезащита дома: зачем устанавливать громоотвод. Чем нам грозит попадание молнии в наш дом или рядом с ним? Что необходимо сделать для того, чтобы во время грозы чувствовать себя в безопасности? На сегодняшний день нет недостатка в средствах защиты, но надо знать, когда и как их использовать.
В России и Украине наблюдается в среднем 25–30 грозовых дней в году. Большинство из них приходится на весну и лето, и именно в это время чаще всего возникают атмосферные разряды, то есть молнии. Во время грозы в землю может ударить от нескольких до нескольких десятков, а иногда даже свыше сотни молний. Вероятность того, что молния попадет в жилой дом, обычно не очень высока, поэтому большинство частных домов не оснащено наружной системой молниезащиты (это регулируется соответствующим нормативным документом). Зато значительно более высокой является вероятность попадания молнии в различные объекты, расположенные по соседству с домом.

Нужна ли молниезащита?

Каждый дом должен быть защищен от возможных последствий разряда молнии посредством установки внутренней системы защиты против возникающих при этом перенапряжений.

Молниезащита: как оценить риск

Для того чтобы определить вероятность попадания молнии в конкретное здание, необходимо принять во внимание несколько факторов, в том числе:

• Частоту гроз в данном регионе и мощность атмосферных разрядов – больше всего гроз наблюдается в западных областях Украины – более 100 часов в году, меньше всего – в Автономной Республике Крым – от 40 до 60 часов гроз (см. карту на странице 113);
• Вид застройки – дом высотой более десяти метров, к тому же, расположенный на открытой местности, значительно более подвержен угрозе непосредственного попадания молнии по сравнению с более низким домом, по соседству с которым растут высокие деревья или расположены другие высокие здания. Угрозе попадания молнии также подвержены дома с крутой крышей или с высокими, острыми элементами архитектуры, например, с башенками. Дома высотой более 15 м обязательно должны быть оснащены наружной системой молниезащиты;
• Рельеф местности – намного более высокая опасность попадания молнии существует, если дом стоит на возвышенности.

Последствия разряда молнии

Одним из наиболее серьезных последствий удара молнии является пожар – как правило, в результате попадания разряда молнии в сооружение, не имеющее молниезащиты. В прошлом году на территории нашей страны было зафиксировано более 378 таких случаев.

Но значительно чаще следствием атмосферных разрядов являются перенапряжения в электрической сети, которые вызывают значительные повреждения электрических бытовых приборов, установленных в домах. Связанный с этим ущерб бывает очень серьезным.

Молния – это мощный электричес¬кий разряд, поэтому опасно не только ее прямое попадание, но и такое, которое происходит на определенном удалении, составляющем даже 1,5 км. Это касается как разрядов молнии, идущих в направлении земли, так и проходящих между тучами. Тогда возникают так называемые импульсные перенапряжения, которые перемещаются со скоростью, приближенной к скорости света; поэтому прежде чем будут слышны раскаты грома, подсоединенные к электрической сети электронные приборы уже могут выйти из строя.

Внимание! Статистика, касающаяся защиты от перенапряжений, отсутствует, но можно предположить, что больше 80% жилых частных домов в Украине не имеет защиты такого типа, хотя все они подвержены этой угрозе.

Что происходит, когда ударяет молния

В зависимости от того, достигнет молния непосредственно дома, или же разряд произойдет рядом с ним, электрическая сеть в доме подвергается перенапряжениям разной величины.

1. Удар молнии происходит непосредственно в дом – ток молнии может достигать величины 100 000 A, он протекает к земле по всем элементам дома, которые являются проводниками.
2. Удар молнии происходит в расположенную вблизи воздушную линию высокого (>1000 В) или низкого (220 или 380 В) напряжения. В линии электропередачи возникает импульс перенапряжения, который может достигать 150 000 В, и наводится импульс тока величиной в несколько тысяч ампер, достигающий электрической системы дома. Аналогичными являются последствия попадания молнии в воздушную телефонную линию
3. Удар молнии происходит в землю рядом с домом. Вследствие этого в электрической сети возникает импульс перенапряжения, величина которого в электрической розетке может достичь даже 50 000 В.
4. Удар молнии происходит в расположенный в окрестностях водоем. Вследствие этого в электрической сети возникает импульс перенапряжения, величина которого в электрической розетке может достичь до 5000 В.

2.Удар молнии в линию высокого или низкого напряжения. 1.Удар молнии происходит непосредственно в дом
3. Удар молнии происходит в землю рядом с домом. 4. Удар молнии происходит в расположенный в окрестностях водоем.

Что угрожает электропроводке

Если электрическая система дома и подключенные к ней бытовые приборы не оснащены соответствующей защитой от перенапряжений, может произойти:

• Повреждение (пробой) изоляции проводов в электрической системе дома;
• Повреждения двигателей, катушек, трансформаторов в электрических приборах (из-за пробоя изоляции);
• Повреждение электронного оборудования: телевизоров, компьютеров, телефонов, программных устройств систем отопления, а также домашнего бытового оборудования;
• Выход из строя информационных систем, пожарной и охранной сигнализаций.

Как защитить электрическую систему в доме

Электронные приборы очень чувствительны к перенапряжениям, возникающим в электрической сети, к которой они подключены. Перенапряжения могут возникать не только из-за атмосферных разрядов, но также в результате коммутационных процессов или коротких замыканий, возникающих в электрических сетях. Правильно подобранная внутренняя защита будет защищать оборудование от перенапряжений, независимо от причины их возникновения. Ее необходимо устанавливать как в случае, когда дом оснащен наружной системой молниезащиты, так и в случае ее отсутствия.

Защита от перенапряжений должна быть комплексной и состоять из уравнительных соединений, а также оборудования, обеспечивающего зональную защиту.

Ограничитель перенапряжений класса B защищает оборудование от близкого удара молнии. Его устанавливают на входе главного распределительного щита Ограничитель перенапряжений класса C – защита, которой достаточно для большинства электрических приборов Ограничитель перенапряжений класса С с индикацией повреждений Главная эквипотенциальная шина с крышкой
Ограничитель перенапряжений класса D – устанавливается для дополнительной защиты электронного оборудования Розеточный ограничитель перенапряжений класса D устанавливается непосредственно в розетку для подключения особо чувствительного электронного оборудования

Уравнительные соединения

Выполнение уравнительных соединений требует монтажа так называемой главной эквипотенциальной шины и соединения с ней:

• Точки заземления главного электрического распределительного щита;
• Металлических оплеток кабелей, а также металлических труб, проложенных в доме;
• Уравнительных соединений в ванных;
• Заземлителя наружной системы молниезащиты (если дом оснащен такой системой).

Главная эквипотенциальная шина может быть установлена в подвале дома или рядом с главным электрическим распределительным щитом (в нише или в закрывающемся ящике). В помещениях с повышенной опасностью поражения электрическим током, например, в прачечной и ванной, кроме того, устанавливают дополнительные шины.

Для обеспечения надлежащей безопасности от поражения электри­ческим током уравнительные соединения являются одним из обязательных элементов.

Зональная защита дома от молний

Она заключается в установке в доме защитных устройств, задачей которых является безопасное принятие на себя импульсных перенапряжений и отведение тока перенапряжения к заземлителю. Это позволяет предотвратить проникновение импульса перенапряжения в систему электроснабжения. Это могут быть стандартные защитные устройства класса B, C и D или защитные устройства нового поколения класса C, которые снижают перенапряжение вплоть до 1500 В. Этого, как правило, достаточно для защиты домашних бытовых приборов.

Разрядники (молниеразрядники) первой ступени класса B. Установленные в вводном устройстве или рядом с главным электрическим распределительным щитом, они защищают систему электроснабжения дома от последствий непосредственного попадания молнии или попадания ее в объекты, расположенные вблизи.

Разрядники (ограничители) второй ступени класса C. Их размещают рядом с главным распределительным щитом дома. Они могут иметь индикацию (указывающую на повреждения), благодаря чему их можно оперативно восстановить, заменив защитную вставку.

Ограничители третьей ступени класса D. Их могут устанавливать в распределительном щите, в монтажной коробке для розеток, а также в удлинителях, то есть в непосредственной близости к предохраняемым приборам.

Другие разрядники. В последнее время на рынке появились разрядники для комплексной защиты электрической системы дома. В одном таком приборе размещены разрядники двух или трех степеней защиты. Там же установлена отдельная группа, предназначенная для защиты входящих в дом телефонных линий.

Устройство комплексной молниезащиты дома

В нашей стране грозы чаще бывают в южных и западных областях, по сезонности — поздней весной и ранней осенью. Каждый владелец частного дома должен помнить об опасности, которую несут природные атмосферные катаклизмы, и подобрать для защиты дома подходящий громоотвод.

Зачем нужна молниезащита ? Изменения атмосферного давления и температуры воздуха приводит к движению воздушных масс. В результате этого между тучами и землей образуется электрическое напряжение, мощность которого иногда доходит до миллиона вольт. Такое высокое напряжение часто проникает сквозь изоляционные слои атмосферы в виде разряда молнии. Обычно это очень короткий электрический удар огромной мощности (десятки тысяч ампер), который приводит к пожарам, гибели людей и животных.

Молния сопровождается гигантским излучением электромагнитных волн. Опасность возникает при непосредственном ударе в дом или человека, в наземные линии электропередач, в одиноко стоящие высокие деревья.

Перенапряжение, образующееся, например, между деревом и домом, может привести к возникновению пожара или гибель находящихся в доме людей. Если молния ударит в высоковольтную линию электропередач, то по ее проводам проходит ток огромной мощности. Он устремляется на землю в места с ослабленной изоляцией, в основном, к домашним электроприборам, находящимся в сети. Чаще всего разряд поражает розетки, выключатели или щиты предохранителей электросети. Поэтому громоотвод в доме необходим, и подумать о нем следует заранее.

Молниезащита

Позаботьтесь о защите дома

Защита дома от молнии — это та задача, которой нужно уделить первоочередное внимание. Молния, попадая в дом, может вызвать пожар и большие разрушения, так как при ее разряде мгновенно выделяется огромное количество энергии. Какие средства защиты можно применить, чтобы во время грозы чувствовать себя в безопасности?

Нормативные документы помогают оценить риск и определить здания, которые находятся под угрозой попадания молнии, но не гарантируют, что остальные дома будут в полной безопасности. Поэтому можно и стоит оборудовать дом наружной системой молниезащиты даже в случае, если нормативные документы этого не требуют.

Важнейшими элементами системы молниезащиты являются:

• молниеприемник – служит для принятия на себя удара молнии; его устанавливают в самых высоких точках крыши – на коньке, кирпичных дымоходах и т. п.;
• токоотводы – соединяют молние­приемник (молниеприемники) с заземлителями через разборные (контрольные) зажимы и заземляющие проводники; токоотводы обычно монтируют на боковых стенах дома;
• заземляющий проводник – соединяет контрольный зажим с заземлителем;
• заземлитель – отводит в землю ток разряда молнии; эта часть системы уложена в земле

Молниепремник служит для принятия на себя удара молнии; его монтируют в самых высоких точках крыши – на коньке

Естественные заземлители

Стоимость выполнения системы молниезащиты можно значительно снизить, прибегнув к армированию стен и железобетонных фундаментов для использования их в качестве элементов системы молниезащиты. С этой целью арматуру стен соединяют с установленными на крыше молниеприемниками, а также и с армированием оснований фундаментов. В этом случае основание фундамента представляет собой естественный заземлитель. В качестве естественных заземлителей можно также использовать металлические трубопроводы, проложенные в земле рядом с домом.

Для того чтобы армирование дома могло обеспечивать защиту от поражения молнией, его элементы должны быть гальванически непрерывными, то есть правильно соединенными. Согласно норме, по меньшей мере половина вертикальных и горизонтальных прутьев должна быть сварена по всей длине или надежно связана мягким проводом. Концы прутьев должны заходить друг на друга на длину, равную сумме их диаметров. Необходимо также обеспечить непрерывность соединений между отдельными готовыми элементами.

Защита от молнии

Искусственные заземлители

Если естественные заземлители не обеспечивают достаточной защиты, дополнительно выполняются искусственные заземлители – точечные горизонтальные и вертикальные, а также кольцевые, укладывающиеся вокруг дома на глубине по меньшей мере 0,5 м, не ближе, чем 1 м от наружных стен. Тип заземлителя должен быть подобран к грунтовым условиям. Например, вертикальные заземлители стоит использовать в грунтах, электрическое сопротивление которых уменьшается с увеличением глубины.

Кольцевой заземлитель можно заменить фундаментным, который укладывается после рытья котлована, в процессе выполнения фундаментных работ. Это будет дешевле, чем выполнять его отдельно.

Молниеприемники

Для выполнения молниеприемников также можно использовать элементы здания – в данном случае металлическое покрытие крыши. Но в качестве молниеприемника металлическое покрытие может использоваться в том случае, если оно имеет соответствующую толщину (см. таблицу). К молниеприемникам подсоединяются все металлические элементы здания, такие как дефлекторы, водосточные желоба и лестницы.

Горизонтальные молниеприемники следует прочно закреплять на удалении 2 см от крыши с покрытием из негорючих или трудно возгораемых материалов. Они могут быть уложены даже на ее поверхности, при условии, что протекание тока молнии в молние­приемники не приведет к термичес­кому повреждению кровельного покрытия. К сожалению, не возможно точно определить величину тока молнии.

Размер ячеек сетчатых молниеприемников, укладываемых на крышах жилых домов, как правило, не превышает 20 x 20 м, но если нужна более высокая степень защиты, размер ячейки может составлять даже 5 x 5 м.

Элементы внешней молниезащиты

1. Молниеприемник, который крепят на крутой крыше, покрытой черепицей 2. Коньковый кронштейн для крыши, покрытой черепицей

Токоотводы

Их необходимо располагать так, чтобы они являлись непосредственным продолжением молниеприемников. Токоотводы следует прокладывать по прямой линии, обеспечивая как можно более короткое расстояние к заземлителям. Для жилых домов расстояние между проложенными по периметру здания токоотводами должно быть не больше, чем 25 м. Всегда необходимо выполнять не менее двух токоотводов. Расстояния между ними должны быть одинаковыми, а если это возможно, рядом с каждым углом дома должен находиться один токоотвод.

Если стены дома выполнены из негорючего материала, токоотводы могут быть проложены по поверхности стены или внутри ее. Если стены выполнены из горючих материалов, токоотводы должны быть проложены на расстоянии минимум 10 см от поверхности стены и крепиться к кронштейнам (металлические кронштейны можно крепить к стене).

В качестве естественных токоотводов можно использовать:

• металлические конструкции дома;
• соединенные друг с другом стальные элементы дома;
• элементы фасадов, профильные шины и т. п.

Соединение токоотводов с заземлителем должно осуществляться разборным зажимом (это не касается естественных токоотводов).

Два способа крепления

Молниеприемники и токоотводы могут крепиться с помощью натяжной системы или с использованием соответствующих кронштейнов, установленных не реже, чем через 1 м.

Натяжная система. Это крепление к жесткому основанию на анкерах, между которыми с помощью талрепов (римских болтов) натягивают провод или трос. Этот метод не требует использования большого количества держателей – анкеры размещаются с большими промежутками. Молниеприемник, натянутый таким образом на плоской крыше, должен быть зафиксирован на определенном удалении от кровли. Это можно сделать, используя, например, пластиковые кронштейны, закрепленные на бетонных кубиках весом около 1 кг. На крыше, покрытой рубероидом, кронштейны могут быть приклеены мастикой.

Стандартный способ. На небольших или покрытых широкими крышами домах использование натяжных молниеприемников может оказаться невозможным. Тогда токоотводы или тросы крепят обычным способом – с помощью дистанционных кронштейнов. Тип кронштейна подбирается к виду основания:

• Для плоских крыш и для стен используют кронштейны, которые вбивают в распорные дюбели, а также угловые, которые крепятся с помощью срывающихся заклепок или шурупов и распорных дюбелей. Крепление кронштейнов преду­сматривает проделывание отверстий в покрытии крыши и поэтому требует уплотнения мест вокруг крепления. Поэтому на плоских крышах, покрытых кровельным железом, рубероидом, наплавляемым рубероидом и т. п., лучшим решением является использование кронштейнов, которые приклеиваются на мастику или силиконовый клей или крепятся полосами наплавляемого рубероида. На плоских крышах кронштейны также могут быть закреплены на специально уложенных небольших бетонных блоках. Благодаря этому они прочно держатся даже без приклеивания блоков к покрытию;
• На крышах, покрытых кера­ми­чес­кой черепицей или подобным материалом, необходимо использовать кронштейны иного типа. На коньках используются коньковые кронштейны, размеры которых соответствуют ширине конька. Они подходят также для конька, изготовленного из кровельного железа. На крутом скате кровли можно использовать кронштейны, которые подкладываются снизу под черепицу и крепятся к рейкам. Есть также кронштейны с отверстием для крепления провода или троса системы молниезащиты, имеющие керамическое основание, которое подходит по цвету к черепице. С помощью клея их можно приклеивать к основанию любой формы (плоскому, вогнутому или выпуклому) например, к черепице или коньку. Конечно, для этого необходимо использовать водо- и морозостойкий клей.

Соединения

Молниеприемники, токоотводы и заземлители должны быть соединены между собой, а также с отдельными элементами дома. Для этого служат разного рода соединители (зажимы). Крестовые соединители используются для соединения элементов системы: провода с проводом, провода с листовым железом или двух элементов из листового железа друг с другом. Специальные соединители – для соединения молниеприемника с водосточным желобом; разборные контрольные соединения – для соеди­нения токоотводов с заземляющими проводниками. Последние делают возможным (после разъединения) выполнение замеров электрических сопротивлений заземлителей.

Кронштейны и соединяющие элементы изготовляются из оцинкованной стали, меди или латуни. Стальные кронштейны оснащены оцинкованными болтами и гайками, а медные и латунные – латунными.

Специальные решения

Крыша, покрытая соломой. Расстояние горизонтальных молниеприемников от покрытия крыши должно составлять минимум 10 см при усло­вии использования специальной защиты для горючих покрытий. Следовательно, молниеприемники должны крепиться на высоких кронштейнах.

Небольшие дымоходы и дефлекторы из пластика. Для их защиты используются короткие вертикальные молниеприемники, которые крепят к боковой стене дымохода или к трубе дефлектора – с помощью хомута.

Надстройки с кондиционерами. Небольшие надстройки могут быть защищены одним или несколькими вертикальными молние­приемниками. Большие – требуют использования горизонтального (одного и более) молниеприемника, который растянут над надстройкой.

Солнечные батареи на крыше. Должны быть оснащены отдельной защитой в виде растянутого над ними высокого горизонтального молниеприемника.

Высокие антенны. Если дом не осна­щен наружной системой молниезащиты, стальную мачту антенны необходимо соединить с помощью заземляющего токоотвода с естественным или искусственным заземлителем, выполненным специально для заземления антенны. Токоотвод должен быть уложен на наружной стороне стены дома и оснащен контрольным соединением.

Как эксплуатировать систему молниезащиты дома

После выполнения системы молниезащиты необходимо составить паспорт на нее – с описанием решений, которые использовались, планом расположения защитных элементов и первым протоколом контрольных измерений. К нему прилагаются протоколы периодических контрольных замеров сопротивлений заземлителей.

Необходимо помнить: чтобы система молниезащиты выполняла свои функции, она должна быть исправной. Даже мелкие повреждения нужно устранять своевременно, поскольку в случае прямого удара молнии они могут быть причиной повреждений дома, и даже его возгорания. Поэтому в процессе эксплуатации системы необходимо проводить ее периодические осмотры, по результатам которых составлять протоколы; особенно это касается наружной системы молниезащиты.

Осмотры. Самый простой производится два раза год (минимум), в том числе один раз весной перед наступлением периода весенних гроз. Он должен включать:

• осмотр состояния соединений наземной части системы (молниеприемников, токоотводов и заземлителей);
• осмотр креплений дистанционных кронштейнов и токоотводов в этих кронштейнах;
• оценку степени повреждения коррозией токоотводов и кронштейнов, а также разборных соединений.

Если в доме проводились строительные работы, особенно кровельные или штукатурные, сразу после их завершения необходимо произвести дополнительный осмотр системы и устранить возможные повреждения.

Замеры. По крайней мере раз в год, лучше всего, перед началом периода гроз, в ходе весеннего осмотра необходимо проводить замеры сопротивлений заземлителей. Их может выполнять только лицо, обладающее соответствующей квалификацией, а их результаты необходимо внести в протокол замеров, приложить к паспорту и предоставить при выполнении следующих замеров.

Если во время выполнения замеров было обнаружено увеличение сопротивления заземлителя, необходимо быстро установить причину и устранить ее. После ремонта заземлителя снова выполняется замер, для того чтобы проверить, соответствует ли его сопротивление норме.

Существуют инструкции, в которых расписаны все расчетные нормы и величины по устройству молниезащиты дома и сооружений. В зависимости от типа конструкции, ее размеров, месторасположения, среднегодовой продолжительности гроз в данном регионе устанавливается соответствующая защита дома от молний . В нашей стране особой опасности подвергаются южные и западные области.

Наиболее подвержены ударам молний высокие дома, строения с крышами из легковоспламеняющихся материалов, одиноко стоящие дома, а также строения, расположенные в горных районах или в природных зонах с частыми грозами. Таким постройкам громоотвод нужен в первую очередь.

Молниезащита на крыше из деревянного гонта

В рамках нормативных требований каждой строительной конструкции предписывается обязательный или рекомендованный монтаж громоотвода. Тип и конструкцию молниезащиты каждый владелец выбирает по своему усмотрению, учитывая все необходимые параметры своего дома.

Наружная система молниезащиты
Наружная система молниезащиты. Мансарда
Внутренняя защита от перенапряжения. Первый этаж

В соответствии с нормативными требованиями

До недавнего времени нормативным документом, регламентирующим устройство молниезащиты являлась «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34.21.122-87. Широкое внедрение нового электронного оборудования потребовало внесения существенных изменений в подходах осуществления молниезащиты. Этот документ устарел, он не учитывал того обстоятельства, что основной причиной выхода из строя современного электронного оборудования является не сама молния, а ее вторичные проявления в виде импульсов перенапряжения и/или сверхтоков в проводниках, вызванные занесенным или наведенным напряжением, электростатикой.

С 01.01.2009 г. введен новый государственный стандарт «Инженерное оборудование зданий и сооружений. Устройство молниезащиты зданий и сооружений» ДСТУ Б В.2.5-38:2008.

Что нового? В новом нормативном документе введено много новых понятий и определений. Согласно классификации объектов с точки зрения молниезащиты, жилые дома относятся к так называемым обычным объектам (как и здания коммерческого, промышленного, сельскохозяйственного или офисного назначения).

К специальным объектам отнесены:

• Объекты, которые представляют собой опасность для непосредственного окружения (нефтеперерабатывающие заводы, заправочные станции, предприятия по производству и хранению взрывчатых веществ);
• Объекты, которые представляют опасность для окружающей среды при поражении молнией (химические заводы, атомные электростанции, биохимические фабрики и лаборатории);
• Объекты с ограниченной опасностью (пожароопасные предприятия, электростанции, подстанции и линии электропередач, средства связи);
• Другие объекты (строения высотой более 60 м, строящиеся объекты).

В связи с повсеместным использованием на объектах разных видов электронных приборов (компьютеров, теле-, радиоаппаратуры и пр.) предлагаются способы их защиты от импульсов перенапряжений, возникающих в электрических сетях вследствие разрядов молнии.

В нормативном документе различают также наружные и внутренние молние­защитные системы (МЗС). Наружная МЗС может быть отдельно стоящей (изолированной) от защищаемого сооружения, например, рядом расположенные соору­жения, выполняющие функцию естественной молниезащиты или отдельно стоящая мачта, которая защищает соседнее здание. Естественно, наружная МЗС может быть смонтирована непосредственно на защищаемом сооружении или быть его частью.

В отдельных случаях молниезащита может содержать только внешнюю или только внутреннюю МЗС.

В нормативном документе указан перечень естественных составных частей системы молниезащиты, то есть составных частей дома, которые могут использоваться в качестве элементов молниезащиты; таким может быть, например, металлическое покрытие крыши, используемое в качестве молниеприемника. При этом уточняются условия, при которых это возможно. В основном эти условия касаются вида материалов и их толщины.

Определение степени угрозы. Нормативный документ определяет критерии, которые также необходимо учитывать при определении степени угрозы прямого попадания молнии в сооружение. Важным показателем является предполагаемая частота прямых попаданий молнии в объект N, который рассчитывается с помощью приведенных в этом документе формул.

С учетом всех критериев принимается решение о необходимости обустройства системы внешней молниезащиты.

Можно сделать обобщенный вывод, что небольшие и не очень высокие жилые дома (не возвышающиеся над окрестностью), окруженные более высокими объектами, обычно не требуют обустройства индивидуальных наружных систем молниезащиты. Но только специалист может дать рекомендацию в отношении конкретного объекта.

Дачный дом, не оснащенный молниеотводом, не может быть абсолютно безопасным и надежным укрытием для человека. Даже в случае, если удар молнии случился в значительном отдалении от дома, колоссальная энергия разряда способна вызвать перенапряжение в электропроводке, подведенной к дому и возгорание.

Шум дождя, вспышки молний и оглушительные раскаты грома, словом, гроза - явление столь пугающее и завораживающие, сколь и опасное. Молния - мощнейший электрический удар, представляет серьезную опасность для любых, стоящих в одиночестве крупных объектов. Дачный дом, не оснащенный молниеотводом, не может быть абсолютно безопасным и надежным укрытием для человека. Даже в случае, если удар молнии случился в значительном отдалении от дома, колоссальная энергия разряда способна вызвать перенапряжение в электропроводке, подведенной к дому и возгорание. Вероятность удара молнии именно в Ваш дом невелика, однако, если это все же случиться, поздно будет рассуждать о несправедливости. Ведь когда человек соглашается застраховать собственную жизнь - он вовсе не планирует умереть в ближайшее время. Поэтому любой, уважающий себя хозяин загородного дома непременно должен позаботиться о том, чтобы дачное жилище было оснащено надежным заземлением и прочным молниеотводом. Молниеотвод для деревянного дома устанавливается на крыше с целью защитить сооружение от поражения молнией. Громоотвод на доли секунды ранее улавливает мощный электрический разряд и перенаправляет его на заземление. Молниеотвод может быть изготовлен из любого металла, применяемого для устройства кровли: нержавеющей стали, алюминия или меди. Современный громоотвод - это не стальная спица на крыше дома, а полноценное, требующее инженерного решения сооружение. Конечно, можно создать молниеотвод самостоятельно. Для этого на самой высокой точке крыши дома на пятьдесят -сто сантиметров в высоту устанавливается металлический стержень, соединенный с изолированной проводкой, подключенной к заземлению.

Следует помнить.

Толщина стержня - двенадцать миллиметров. Следует отметить, что для молниеотвода создается отдельная ветвь, и ни в коем случае нельзя использовать бытовое заземление. Токоотвод, идущий от молниеприемника (стержня) - проволока толщиной не менее шести миллиметров в диаметре. Токоотвод спускается с крыши до земли и надежно прикрепляют к заземлению, на метр-полтора погруженному в землю. Зонами «входа» разряда чаще всего бывают выступающие элементы кровли, детали водосточной системы, слуховые окна или антенны. Только комплексная система защиты поможет предотвратить прямой удар молнии, а также перенапряжение и повреждение сети от разряда, случившегося на расстоянии одного или нескольких километров от Вашего дома. Такая защита представляется наружной ветвью и внутренней, которые переходят в надежное заземление. Наружная часть молниеотвода подбирается для каждого сооружения индивидуально и зависит от угла ската кровли, покрытия, наличия дополнительных объектов на поверхности крыши, антенн, а также их размеров и свойств. Основа внутренней системы защиты - шина выравнивания потенциалов, способная нейтрализовать мощный импульс перенапряжения, идущего по линиям электропередач, либо коммуникаций. Молниеприемник разряда и заземление связаны между собой токоотводами, количество которых должно быть кратно двум (по два от каждого приемника). Токоотводы необходимо оборудовать поближе к наружным углам строения. Заземление - одно из важнейших звеньев защитной цепи.

Принцип действия.

Заземление отводит ток в землю, предотвращая возгорание и контакт людей с высоким напряжением. Созданная по всем правилам система заземления должна связывать с землей все элементы электрической цепи, поддерживая нулевой потенциал в системе. Заземление изготавливается из металлической пластины достаточного размера и погружается в землю на достаточную глубину (не менее толщины промерзания почвы - около двух метров). Нередко используют толстую трубу или уголок. Для подобной цели также отлично подойдут толстая арматура, железная спинка старой сеточной койки и даже металлическая бочка. В летний засушливый период необходимо периодически увлажнять грунт, поскольку сухая земля является плохим электропроводником. Увлажнение можно обеспечить, подведя к месту захоронения заземления кровельный водосток, слив миниатюрного рукомойника или какой-либо иной небольшой источник воды. Для повышения электропроводности грунта нередко используют соль или селитру, предварительно заполняя ими углубления вокруг места локализации металлического заземления. Кабель, идущий от заземления необходимо выбирать высокого качества. Вообще, молниеотводы следует создавать, исходя из характеристик и материала кровли.

Громоотвод и кровля.

Для металлической кровли любого вида идеально подходят «классические» молниеотводы: вершинный металлический стержень, токоотвод, заземление. При этом, токоотвод прокладывается строго по стене, находящейся с противоположной стороны входа в дом, а заземление необходимо закапывать на значительном расстоянии от фундамента и садовых сооружений. Если кровля выполнена из шифера или дерева, специалисты рекомендуют устраивать молниеотвод несколько по-иному: параллельно кровельному коньку протягивается металлический трос, установленный на подпорки. К тросу намертво прикрепляется (чаще используют сварку) токоотвод, который проходит вниз по стене и направляется в землю. Токоотвод можно спускать по водосточной трубе. Заземление необходимо располагать на расстоянии не ближе, чем 3-5 метров от входа в дом. Крыша, изготовленная из какого-либо вида черепицы требует особой защиты. Лучше всего использовать сетку из стальной проволоки, которой накрывается вся поверхность крыши.

Места стыков необходимо тщательно спаять, после чего к сетке подводится токоотвод, соединенный с заземлением. Металлической стержень молниеотвода - оголенный проводник, может изготавливаться из стали, медной проволоки большого сечения, алюминия. Красить, вскрывать лаком или наносить какой-либо изоляционный слой на молниеотвод нельзя. Чем выше стержень располагается над уровнем крыши - тем большая поверхность находится под защитой от молнии. Молниеотвод для загородного дома можно закрепить на самом высоком (выше дома) дереве. При отсутствии такого дерева, громоотвод соединяют с телемачтой или прикрепляют к дымовой трубе. Не реже, чем один раз в год необходимо проверять громоотводную систему. Все соединения и спайки должны быть сделаны с максимальной тщательностью. Не имея надлежащего опыта и знаний, не рекомендуется самостоятельно создавать подобные защитные системы. Доверьте дело специалистам - это сэкономит Ваше время и нервы. Создав всего один раз надежный молниеотвод, Вы, возможно, не только защитите дом от пожара, но и спасете жизнь себе и своим близким.

Защитное действие

В прессе и интернете можно найти много статей, показывающих, на какую территорию распространяется защитное действие той или иной конструкции громоотвода. Но все эти материалы составлены, исходя из предположения, что молния бьет по кратчайшему расстоянию. Но это не так. Кратчайшим расстоянием между двумя точками является прямая. Посмотрите на молнию ночью. Разве она прямая? Молния бьет не по кратчайшему расстоянию, а по пути наименьшего электрического сопротивления, а такой путь во время грозы может иметь очень замысловатую форму за счет ионизации воздуха.

Математическое моделирование показывает, что надежно защитить дом от молнии может только металлическая сетка, натянутая над всей крышей на высоте от 1 до 1.5 метра или металлический штырь в разы выше Вашего дома. Строить такую конструкцию решится не каждый, поэтому приходится идти на компромиссы.

Если Ваш дом имеет металлическую крышу из листов металла толщиной более 1 мм (сейчас такие крыши не делают из-за дороговизны металла, но старые дома так крылись нередко), то достаточно просто тщательно заземлить крышу. Желательно подключить заземление к такой крыше в нескольких местах для надежности. Если крыша из более тонкого металла, то такая конструкция не поможет.

Если крыша дома имеет стреловидную или немного модифицированную, но все равно заостренную кверху форму (типичный случай для наших краев), то самый лучший громоотвод - металлический трос, натянутый строго над коньком крыши на высоте 0.5 - 1.5 метра. Смотри рисунок. Если крыша имеет сложную форму, то придется натянуть несколько тросов над всеми выступающими вверх деталями крыши. Плоские крыши все же придется накрывать сеткой (с ячейкой 1 - 2 метра) из тросов или ставить длинный штырь (от 3 - 4 метров) посреди.

Громоотвод, молниеотвод, молниезащита, грозозащита, защита, молния. Сделать самому, своими руками, самостоятельно. Расчет

При установке высотной конструкции молниезащиты можно не стремиться изолировать ее от дома, устанавливать специальные изоляторы, использовать специальные материалы. При правильном занижении и заземлении напряжение в момент удара молнии на всей конструкции будет не более 1000 вольт. Такое напряжение не пробивает ни древесину, ни кирпич, ни бетон. Если же занижение и заземление выполнены неправильно, то все атмосферное напряжение окажется на Вашем громоотводе, а это - миллионы вольт. От них не защитит никакая изоляция.

Позаботьтесь о безопасности. Плохо закрепленные высотные конструкции могут быть оторваны ветром, и, падая, причинить повреждения дому, припаркованным автомобилям, и травмы людям.

На кирпичные печные трубы необходимо установить штыри. Кирпичные трубы хоть и сделаны из керамики, но нередко влажные, пропитаны смолами и конденсатом, что резко ухудшает их изоляционные свойства. Именно труба может стать проводником молнии в Ваш дом. Металлические трубы можно просто заземлить.

Телевизионные антенны и другие металлические конструкции, установленные на крыше или по стенам дома (например, тарелки спутникового телевидения), могут притягивать молнии, даже если они установлены ниже конька. Это вызвано тем, что они электрически связаны с устройствами, подключенными к электрической сети. Так что они нуждаются в заземлении.

Имеет ли смысл делать молниезащиту?

Судите сами. На основе математического моделирования установлено, что в строение размером 10 х 10 х 10 метров, то есть в типовой загородный двухэтажный дом, стоящий обособленно, удаленно от высоких деревьев и строений, молния попадает в среднем 1 раз в 50 лет. Так что, если Вы постоянно живете в этом доме, то имеете все шансы сгореть вместе со всей семьей на протяжении своей жизни. Если же дом является дачей, и Вы там в грозу не останавливаетесь, то можете лишиться этого дома.

Чем опасна молния? Для каких строений особенно высока опасность?

Молния представляет из себя импульс электрического тока большой силы, возникающий за счет накопления заряда в грозовых облаках. Сила тока в импульсе может достигать 200 000 А. Такие молнии бывают крайне редко, но молнии до 100 000 А встречаются регулярно. Проходя через различные материалы, грозовой разряд приводит к выделению тепловой энергии. Именно она и является причиной разрушений и пожаров.

Причем выделяемая энергия зависит от характеристик вещества, через которое проходит ток, а именно от его сопротивления электрическому току. Чем выше сопротивление этого вещества, тем больше тепла выделится. Так, если молния ударит в металлическую трубу, установленную вертикально и заглубленную в землю, то ничего страшного не будет. Труба нагреется до 60 - 160 градусов. После ее остывания, возможно, Вы не найдете на ней и следов удара. Все потому, что сталь имеет невысокое сопротивление электрическому току. Но представьте, что Ваша мачта состоит из двух половинок, не очень плотно скрепленных между собой. Между ними есть воздушный зазор, имеющий высокое сопротивление. Тогда при ударе молнии в месте соединения возникнет мощный разряд. Металл в месте разряда моментально испарится, так как температура там будет сотни тысяч градусов. Мачта, скорее всего, переломится в этом месте и станет сильно короче.

Однако вещества, которые совершенно не проводят электрический ток, меньше притягивают молнии, так как не накапливают заряды. Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее опасны с точки зрения ударов молнии материалы, имеющие высокое, но не запредельное сопротивление электрическому току. В таких материалах, с одной стороны, под действием высокого атмосферного напряжения накапливаются заряды, способствующие пробою, а с другой, электрический ток вызывает интенсивное выделение тепла. Таким материалом, из доступных и распространенных, является древесина. Ситуация усугубляется тем, что древесина горюча. Удар молнии в деревянный (цельный или щитовой) дом однозначно вызовет пожар.

Керамические строения (кирпич, ракушечник) менее подвержены ударам молний, так как (если они сухие) не проводят ток, не накапливают зарядов. Бетон, с другой стороны, благодаря наличию внутри него арматуры более устойчив к ударам молнии, так как арматура является, в некоторой степени, шунтом, снижающим сопротивление всей конструкции электрическому току.

Молниеотвод - устройства для охраны дачи или загородного дома от разрушительных последствий прямого попадания молнии. Для его изготовления нужна медная или стальная проволока (катанка), а также стальные стержни разных профилей, уголок, полоса, труба нужного сечения. Стальные материалы рекомендуется использовать оцинкованными, не оцинкованные снаружи желательно покрасить водостойкими красками, лаками, битумом. Молниеотвод любой конструкции всегда должен состоять из молния-приемника, тока-отвода и заземлителя сечением не менее 50 мм. Такое сечение имеет, например, проволока диаметром 8 мм (можно использовать проволоку диаметром 6 мм, но не меньше).

Молния-приемник делают со стальной проволоки такого же диаметра, как и токоотвод, например 12-14 мм, стальной трубы диаметром около 20 - 25 мм с толщиной стенок 2,5 мм или более, верхний конец которой нужно сплющить или заварить под конус. Вверх такой трубы можно вставить и приварить выточенную в виде иглы заглушку. Трубу можно заменить полосой, уголком или любой профильной сталью, но чтобы площадь сечения была не менее 50 мм. Высота молния-приемника не должно быть более 2 м. Крепят его к дереву или шесту несколькими скобами. Если молния-приемник делают со стальной проволоки диаметром 6-10 мм, сначала из него сгибают петлю и плотно обматывают конец проволокой, создавая бандаж. Длина такого конца молния-приемника колеблется от 200 до 400 мм.

Токаотвод может быть из стали любой марки, одна или многожильным, общее их сечение должно равняться не менее 50 мм. Если тока-отвод разветвляется, то сечение его жил может составлять 25-35 мм. Тока-отводы от молния-приемника до заземлителя нужно прокладывать кратчайшим путем так чтобы не образовалось петель и острых углов, чтобы при ударах молнии не возникали пробои между разными тока-отводами, а также обрывы под действием электродинамических сил молнии. Самое прочное и надежное соединение с молния-приемниками и заземлителями - сварка одна-баковым или двух-баковым швом длиной не менее 100 мм. Иногда концы плотно привинчивают по длине 200 мм несколькими болтами.

К заземлителю и молния-приемнику токоотвод можно крепить с помощью двух болтов или трех заклепок. При болтовых соединениях конец тока-отвода накладывают на заземлитель на длину 120, а при заклёпках - 150 мм. Концы оцинкованной проволоки для соединения, можно только очистить от грязи и пыли, а не оцинкованные, для обеспечения хорошего контакта обязательно зачистить. В местах крепления тока-отвода к стальным деталям краску счищают, один конец самого тока-отвода загибают крючком или петлей, ставят с двух сторон шайбы и сильно затягивают болтом. Места соединения (кроме сварки) обматывают в несколько слоев изоляционной лентой, затем грубой тканью, которую затем обматывают толстой ниткой и все это закрашивают. Для лучшего контакта концы можно также полудить оловом и спаять их.

Заземлитель может быть изготовлен с различной профильной стали с сечением не менее 50 мм, стальных полос толщиной не менее 4 мм, стальной проволоки диаметром 6 мм и более, стальных труб диаметром от 40 до 60 мм, чем больше диаметр, тем лучше. Более хорошие заземлители получаются из различных оцинкованных материалов. Заземляя молния-отводы, необходимо помнить: чем меньше величина сопротивления, тем лучше. Для безопасности заземлители следует размещать не ближе чем за 5 м от проезжих дорог и тропинок, детских площадок и т.п., а тока-отводные спуски удалять от входа в дом или в другие здания и от фундаментов здания на расстояние 0,5 - 0, 8 м.

Молния-отводы чаще всего заземляют с помощью стержней из труб или профильной стали. Берут 2 - 3 таких стержня, длиной от 2,5 до 3 м забивают вертикально в землю на расстоянии 3 м и более друг от друга. Потом их объединяют в одну схему стальной полосой или арматурой с сечением не менее 50 мм, которые закрепляют со стержнями сваркой, болтами или заклепками. Чем более влажный грунт, тем выше тока-проводимость, и наоборот. Летом, как правило, верхний слой земли сильно высыхает, повышая тем самым сопротивление заземлителя. Вот почему полосы нужно закапывать на глубину не менее полуметра, а стержни забивать так, чтобы их верхний конец находился на расстоянии 0,5 м от поверхности, в общем, чем глубже, тем лучше.

Надо иметь в виду, что сопротивление различных электродов в одинаковых грунтах разное. Если вертикальный заземлитель длиной около 3 м забить в чернозем или глину, то его сопротивление будет приблизительно 30 Ом, а сопротивление горизонтальной полосы длиной 5 м, закопанной на глубину 0,8 м в тот же грунт, уменьшится до 25 Ом.

Способы защиты

Многие любят сидеть во время грозы дома перед окном и наблюдать за сверкающими разрядами, но мало кто задумывается над тем, что молния может доставать до земли и поражать различные предметы (дома, вышки, деревья и т. д.). Последствиями такого удара могут быть возгорания, взрывы или же механические повреждения. Достаточно часто жертвами этого природного явления становятся люди и животные, вот почему так важно обезопасить свое жилище от попадания молнии.

Как обезопасить дом от попадания молнии

Достаточно просто и дешево можно защитить дом, установив одиночный стержневый молниеотвод. Представляет он собой молниеприемник в виде вертикального стержня, который с помощью проводников соединяется с заземляющим контуром. Устанавливать молниеприемник можно непосредственно на крыше, но лучше это сделать возле дома на отдельно стоящем столбе. Чем больше будет высота столба, тем меньше вероятность попадания молнии в дом. Стержневая конструкция молниеприемника может похвастаться невысокой ценой, но по эффективности есть лучше конструкции, к примеру, молниеприемник, сделанный в виде сетки. Установив такую сетку на крыше дома и соединив ее с заземляющим контуром с помощью нескольких отдельных проводников, можно достичь идеальной защиты дома.

Существует еще один способ защиты от поражения молнии - это натяжка стальных тросов над объектом, который следует обезопасить, с последующим их заземлением. Правильно выбранное месторасположение тросов сделает этот вид защиты наиболее эффективным и предпочтительным.

Любой тип молниезащиты будет работать, если правильно подобран и выполнен токопровод, а также при условии, что соединение с заземляющим устройством соответствует стандарту. Даже незначительное отклонение от технологии установки и монтажа всех элементов конструкции может привести не только к неспособности выполнять поставленные задачи (принимать на себя разряд и отводить его в землю), но и усугубить ситуацию, сделав молниеотвод магнитом для мощных электрических разрядов молнии, а притянув их к себе, не обеспечить полноценный отвод. Поэтому такую достаточно серьезную и ответственную работу по установке молниеотвода лучше доверить специалистам.

Применение

Молниеотвод - устройство, устанавливаемое на зданиях и сооружениях и служащее для защиты от удара молнии. В быту также употребляется некорректное, но более благозвучное «громоотвод».

Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды и у поверхности Земли возникает сильное электрическое поле. Напряжённость поля особенно велика возле острых проводников, и поэтому на конце молниеотвода зажигается коронный разряд. Вследствие этого индуцированные заряды не могут накапливаться на здании и молнии не происходит. В тех же случаях, когда молния всё же возникает (такие случаи очень редки), она ударяет в молниеотвод и заряды уходят в Землю, не причиняя разрушений.

Считается, что молниеотвод был изобретён Бенджамином Франклином в 1752 году, хотя есть свидетельства о существовании конструкций с молниеотводами и до этой даты (например, Невьянская башня, бумажные змеи Жака Рома).

Описание первого способа защиты от молний появляется в ежегоднике «Альманах Бедного Ричарда». «Способ этот таков, - писал Франклин. - Возьмите тонкий железный стержень (каким, например, пользуются гвоздильщики) длиною достаточною для того, чтобы три-четыре фута одного конца опустить во влажную землю, а шесть-семь другого поднять над самой высокою частью здания. К верхнему концу стержня прикрепите медную проволоку длиной в фут и толщиной с вязальную спицу, заостренную как игла. Стержень можно прикрепить к стене дома бечевой (шнуром). На высоком доме или амбаре можно поставить два стержня, по одному на каждом конце, и соединить их протянутой под коньками крыши проволокой. Дому, защищенному таким устройством, молния не страшна, так как острие будет притягивать ее к себе и отводить по металлическому стержню в землю, и она уже никому не причинит вреда. Точно так же и суда, на верхушке мачты которых будет прикреплено острие с проволокой, спускающейся вниз на палубу, а затем по одному из вантов и обшивке в воду, будут предохранены от молнии».

Состоит из трёх связанных между собой частей:

молниеприёмник - служит для приёма разряда молнии и располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии; в зависимости от защищаемого объекта может представлять собой металлический штырь, сеть из проводящего материала или металлический трос, натянутый над защищаемым объектом.
заземляющий проводник или токоотвод - проводник, служащий для отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю; обычно представляет собой провод достаточно большого сечения.
заземлитель - проводник или несколько соединённых между собой проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом; обычно представляет собой металлическую плиту, заглублённую в грунт.

Элементы молниеотвода соединяются между собой и закрепляются на несущей конструкции. Поскольку вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, молниеприёмник располагается на возможно большей высоте либо прямо на защищаемом объекте, либо как отдельное сооружение рядом с объектом. Радиус защитного действия молниеотвода определяется его высотой и приближенно рассчитывается по формуле:

где h - высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода.

Иногда молниеотвод встраивается в декоративные элементы здания или сооружения (флюгеры, навершия колонн и т. д.).

Цены / Заказать

Фирмы

Строительное право не налагает на владельцев небольших домов обязанность оборудования зданий системой молниезащиты, но мы не должны отказываться от ее установки.

Свой дом мы можем защитить от молнии двумя способами – это установка системы молниезащиты традиционной и так называемой активной системы.

Рассмотрим следующие вопросы. Чем отличаются эти две установки? Из каких элементов состоят? Какое влияние имеют на безопасность и эстетику наших домов?

1. ТРАДИЦИОННАЯ СИСТЕМА МОЛНИЕЗАЩИТЫ.

Традиционная система молниезащиты защищает дом от последствий ударов молнии с помощью горизонтальных и вертикальных стержней (громоотводов), соединенных с отводящим заземлением.

Чтобы выбрать подходящее место для установки громоотвода сначала нужно определиться с так называемыми зонами защиты. К громоотводу должны быть подключены все выступающие металлические элементы постройки крыши: дымовые трубы, мачты, антенны и т.д.

Если кровля выполнена из листового металла, то её также можно использовать в качестве проводника, при условии, что ее толщина не будет меньше 0,5 мм, независимо от вида материала кровельного покрытия в соответствии с PN-IEC 61024-1.

Для строительства традиционной системы молниезащиты используется сталь, медь и алюминий. Из этих материалов монтируется конструкция на крыше и под землёй. Для того чтобы ток высокого напряжения ушёл в землю, в неё забиваются металлические стержни, чтобы через них ток свободно ушёл в землю. Для этого громоотвод строят вдали от участков, где могут ходить люди, например, вблизи тротуаров, пешеходных дорожек, террас, летних площадок.

2. СИСТЕМА АКТИВНОЙ МОЛНИЕЗАЩИТЫ.

Активная система молниезащиты выглядит гораздо эстетичнее, нежели традиционная потому как подразумевает установку всего лишь одного вертикального громоотвода. Благодаря этому, мы исключаем замкнутые контуры по всей крыше дома, при этом имеем эффективную защиту от ударов молнии.

Активная система молниезащиты имеет большую эффективность по сравнению с традиционной , потому как не нужно подключать все выступающие на крыше элементы. Ток утекает самым коротким путём, благодаря этому, пожарная опасность, как и опасность поражения током высокого напряжения сведены к минимуму.

Преимуществом активной системы молниезащиты является и то, что не требуется забивание стержней в землю вокруг дома, что является необходимым в случае традиционной системы молниезащиты. Для установки активной системы также используется нержавеющая сталь, медь и алюминий.

Система активной молниезащиты особенно подходит для защиты жилых домов с площадью крыши до 500 кв.м.

Молния – это природное явление, которое при большой мощности способно даже убить человека. И так как каждый человек заботится о своей безопасности, то наверное каждый хотел бы защитить себя от возможности попадания молнии в собственном доме. Но как сделать молниеотвод в частном доме – ответ на этот вопрос знают не многие.

Для того, что бы сделать громоотвод нужно поставить специальное устроиство на крыше дома, а лучше всего на самой высокой точке вашего дома. При этом нужно будет провести проводник и сделать заземление иначе вся система будет неэффективна.

Молниепремник, который нужно установить на крыше чаще всего используется двух видов – это или трос который тянут по всей длине крыши или же выставленный при помощи деревянных стоек металлический штыр.

Преимуществом молнееприемника который делается с помощью троса является то, что он намного масштабнее и соответственно его лучше использовать при большой площади дома.

В то же время он уступает молнееприемнику с помощью штыка за таким параметром как эстетичность и компактность, так как молниеприемник с помощью штыка занимает намного меньше места, чем тросовый молнееприемник.

Если вы решили установить молнееприемник с помощью штыря, то нужно соблюдать определенную высоту, а именно то, что штыр должен быть по высоте приблизительно 25 – 30 сантиметров, а для достижения большой эффективности можно использовать и штыр побольше.

Еще один интересный и важный факт – если например громоотвод находится на высоте 5 метров, то он соответственно будет защищать дом в радиусе 5 метров .

Провод по которому нужно будет сделать заземление лучше всего использовать из таких металлов как медь или же сталь. Именно эти два метала чаще всего используют благодаря тому, что они обладают всеми нужными для этого свойствами.

Потом с помощью сварки нужно соединить этот проводник с приемником который находится на крыше. Сам же кабель нужно будет с помощью материалов для крепления (как правило это используются хомуты) прикрепить к стене дома достаточно крепко.

Нужен ли молниеотвод в частном доме?

Так же очень часто жители частных домов задаются вопросом нужен ли молниеотвод в частном доме? То это в первую очередь зависит от того в каком именно районе вы живете и часто ли там происходят погодные явления с участием молнии.

Но лучше всего все таки сделать молниеотвод, так как в отличии от многоэтажных домов, которые защищены от молнии – частные дома как правило никакой защиты не имеют и таким образом их жители подвергают себя опасности.

А так же вы можете посмотреть видео Монтаж молниезащиты, молниезащита загородного дома